Civilisationens historie er virkelig en fortælling om datalagring. Vi har fundet en endeløs liste over løsninger til at videregive kultur og viden - fra hulemalerier til harddiske. Men hver løsning er ufuldkommen: bøger kan brænde (skønt vi har lært os at afkode nogle forkullede ruller), monumenter vejr væk og endda magnetbånd eller diske vil til sidst mislykkes. Selvom dvd'er ser ud som en langvarig løsning, er de ikke det. Og de kan kun indeholde et par terabyte information, men verdens teknologi producerer eksabyte og zettabyte med data hvert år.
Det er grunden til, at forskere ser på det andet (muligvis tredje) hårdeste naturligt forekommende stof på jorden for at indeholde alle vores oplysninger: diamanter. Data, der er kodet i diamanter, ville ikke kun vare en ubestemt tid, en lille diamant, der er halvt så stor som riskornet, kunne indeholde mængden på 100 dvd'er, skriver forskerne Siddharth Dhomkar og Jacob Henshaw fra City College i New York på The Conversation . I fremtiden kunne dette springe til svarende til en million dvd'er.
Og konceptet er ikke kun en idé. Dhomkar og Henshaw kodede for nylig dataene for to billeder, portrætter af fysikere Albert Einstein og Erwin Schrödinger i en diamant. Processen med at skrive dataene er meget kompleks, men den er baseret på det meget enkle binære system, der kun bruger to cifre, et og nul, til at repræsentere information.
Systemet bruger små defekter i diamantens krystalstruktur, som kan findes i selv den mest visuelt fejlfri af disse perler. Disse ufuldkommenheder skaber lejlighedsvis hulrum i strukturen, hvor et kulstofatom antages at sidde. Nitrogenatomer glider også lejlighedsvis ind i strukturen. Når et nitrogenatom er placeret ved siden af dette manglende carbonatom, forekommer en såkaldt nitrogen vacancy (NV), som ofte fælder elektroner. Dhomkar bruger disse kvælstof-ledige stillinger som en erstatning for de binære og nuller. Hvis stillingen har et elektron på plads, er det en; hvis det er tomt, er det et nul. Ved hjælp af en grøn laserpuls kan forskerne fange et elektron i NV. En rød laserpuls kan sprænge et elektron ud af en NV, så forskere kan skrive binær kode inden for diamantstrukturen. De beskrev for nylig processen i tidsskriftet Science Advances.
Portrætter af Albert Einstein og Erwin Schrödinger kodet i en diamant (Siddharth Dhomkar og Carlos A. Meriles) ”Der er ingen måde, du kan ændre på. Den vil sidde der for evigt, ”fortæller Dhomkar til Joanna Klein på The New York Times . Det vil sige, så længe det ikke udsættes for lys, hvilket vil kryptere dataene.
I deres eksperimenter brugte Dhomkar og Henshaw en industrielt fremstillet diamant på $ 150, så de kunne kontrollere mængden af nitrogenrum i ædelsten. Mens den nuværende metode til kodning af data ligner den måde, DVD'er gemmer information i to dimensioner, har diamanten ifølge en pressemeddelelse også potentialet for 3D-lagring, hvilket giver den endnu større lagerkapacitet. Og at redegøre for elektronernes spin-tilstand kunne hjælpe med at pakke endnu mere information ind i diamanterne.
”Dette bevis på principarbejde viser, at vores teknik i nogle henseender er konkurrencedygtig med eksisterende datalagringsteknologi og endda overgår moderne teknologi med hensyn til omskrivning, ” siger Henshaw i udgivelsen. ”Du kan oplade og aflade disse defekter et praktisk taget ubegrænset antal gange uden at ændre materialets kvalitet.”
Der er selvfølgelig stadig meget, der skal gøres, før forbrugere eller IT-afdelinger begynder at installere diamantdrev, men teknologien eller noget lignende kraftfuldt - som DNA-lagring - er nødvendigt for at holde trit med verdens monterende tsunami af information.
